CN111899211A - 基于图像和气味的变压器漏油故障检测系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于图像和气味的变压器漏油故障检测系统,该系统包括智能巡检机器人和上位机,智能巡检机器人上搭载有摄像头和气体传感器,所述摄像头用于在智能巡检机器人巡检变电站的过程中,采集变压器的图像信息,所述气体传感器用于在智能巡检机器人巡检变电站的过程中,采集变压器的汽油浓度信息,所述上位机用于接收摄像头采集的图像信息和气体传感器采集的汽油浓度信息,并根据图像信息和汽油浓度信息判断变压器是否存在漏油故障。本发明利用巡检机器人代替人工巡检,可以提高巡检效率,也可以减少人工成本,通过气味与图像结合进行变压器漏油故障检测也可以提高检测结果的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及变电站故障巡检技术领域,特别涉及一种基于图像和气味的变压器漏油故障检测系统及方法。
背景技术
由于变压器在无人值守的变电站中作为最主要的电力设备,其安全运行对整个铁路系统起到了至关重要的作用。因此,在其运行中发生的故障如渗漏油、膨胀等故障,必须得到及时监测和识别报警,从而保障检修人员及时排除安全隐患,避免不必要的经济损失。
随着机器视觉技术的不断发展,目前变电站中变压器故障检测的方法是在变电站内布置一定数量的摄像头,通过摄像头采集变压器的图像,基于图像处理技术识别变压器是否存在漏油的故障。通过这样的方式避免了人工巡检,极大地减轻了人工的负担,但是也存在一定缺陷,就是存在一定的错误率,导致变压器故障有效检测大打折扣。
发明内容
本发明的目的在于改善现有技术中所存在的上述不足,提供一种基于图像和气味的变压器漏油故障检测系统及方法,提高巡检效率的同时,也提高故障检测结果的准确性。
为了实现上述发明目的,本发明实施例提供了以下技术方案:
一种基于图像和气味的变压器漏油故障检测系统,包括智能巡检机器人和上位机,智能巡检机器人上搭载有摄像头和气体传感器,所述摄像头用于在智能巡检机器人巡检变电站的过程中,采集变压器的图像信息,所述气体传感器用于在智能巡检机器人巡检变电站的过程中,采集变压器的汽油浓度信息,所述上位机用于接收摄像头采集的图像信息和气体传感器采集的汽油浓度信息,并根据图像信息和汽油浓度信息判断变压器是否存在漏油故障。
进一步地,智能巡检机器人包括通信模块和控制模块,气体传感器和摄像头均与控制模块连接,分别通过该通信模块将汽油浓度信息和图像信息传输给上位机。通过无线方式传输,可以实现一边采集一边故障检测,进一步提高时效性。
进一步地,还包括报警器,上位机在判断出存在漏油故障时触发报警器发出报警信号。
进一步地,还包括客户端,上位机将判断结果传输给客户端,以便在客户端展示。通过将检测结果实时传输给客户端展示,一旦有故障发生即可安排处理,提高故障处理的及时性。
进一步地,所述摄像头为单目摄像头。单目摄像头相对而言成本更低。
作为一种实施方式,当根据图像信息判断出存在漏油故障,且根据汽油浓度信息也判断出存在漏油故障时,上位机才得出变压器存在漏油故障的检测结果。通过这样的方式得出的结果更准确。
另一方面,本发明实施例提供了一种根据上述基于图像和气味的变压器漏油故障检测系统进行漏油故障检测的方法,包括以下步骤:
定时或不定时驱使智能巡检机器人在变电站内自行走;
在智能巡检机器人行走过程中,摄像头采集变压器的图像信息,并传输给上位机,气体传感器采集变压器的汽油浓度信息并传输给上位机;
上位机接收摄像头采集的图像信息和气体传感器采集的汽油浓度信息,并根据图像信息和汽油浓度信息判断变压器是否存在漏油故障。
与现有技术相比,本发明的有益效果:本发明使用了图像检测以及气体浓度检测方法的融合,大大提高了检测变压器是否漏油的准确性。使用变电站巡检机器人代替人工巡检,可以有效地提高巡检质量、降低人工劳动强度;恶劣天气下代替人工巡视,降低人工安全风险;基于变电站巡检机器人全自主检测设备状态,实现无人值守。利用机器人进行变电站设备巡检,可通过自动化的作业手段降低劳动强度,提升巡检效率,统一的检测分析流程保证巡检质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明基于图像和气味的变压器漏油故障检测系统的结构框图。
图2为应用本发明基于图像和气味的变压器漏油故障检测进行故障检测的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1所示,本实施例提供的一种基于图像和气味的变压器漏油故障检测系统,包括智能巡检机器人和上位机,智能巡检机器人上搭载有摄像头和气体传感器。摄像头优选采用单目摄像头,摄像头用于在智能巡检机器人巡检变电站的过程中,采集变压器的图像信息。气体传感器用于在智能巡检机器人巡检变电站的过程中,采集变压器的汽油浓度信息。上位机用于接收摄像头采集的图像信息和气体传感器采集的汽油浓度信息,并根据图像信息和汽油浓度信息判断变压器是否存在漏油故障。上位机可以是云服务器或者服务器。
作为一种实施方式,智能巡检机器人在完成一次巡检后,气体传感器和摄像头再集中将各自采集的信息通过有线方式传输给上位机。
作为另一种实施方式,智能巡检机器人包括通信模块和控制模块,气体传感器和摄像头均与控制模块连接,分别通过该通信模块将汽油浓度信息和图像信息传输给上位机。
上位机还可以连接报警器,上位机在判断出存在漏油故障时触发报警器发出报警信号。
如图2所示,应用上述系统进行漏油故障检测的方法包括如下步骤:
步骤1,驱使智能巡检机器人自主巡检变电站。巡检的频率可以是定时或不定时的。
步骤2,在智能巡检机器人行走过程中,摄像头采集变压器的图像信息,并传输给上位机,气体传感器采集变压器的汽油浓度信息并传输给上位机。在进行信息采集时,优选摄像头和气体传感器同时进行信息采集,也就是说,控制模块触发摄像头采集图像信息的同时,触发气体传感器采集变压器汽油浓度信息。
步骤3,上位机接收摄像头采集的图像信息和气体传感器采集的汽油浓度信息,并根据图像信息和汽油浓度信息判断变压器是否存在漏油故障,当判断出存在漏油故障时,触发报警器发出报警信号。如果没有漏油故障,则继续监测。
上位机对采集的图像信息进行处理时,对图像进行去噪处理(是指减少图像中噪声的过程。现实中的数字图像在数字化和传输过程中常受到成像设备与外部环境噪声干扰等影响,称为含噪图像或噪声图像,需要去除噪声干扰),通过图像差分法检测出异常区域,对异常区域去噪分割,并对比图像的异常区域与正常区域的亮度特征,分割出漏油部分与正常部分,从而达到判断变压器是否漏油的目的。即,基于图像差分法没有检测出异常区域,则判断出不存在漏油故障,反之则存在漏油故障。
上位机根据汽油浓度信息判断变压器是否存在漏油故障时,将采集的汽油浓度与浓度阈值进行比较,如果大于浓度阈值,则判断出存在漏油故障,反之则不存在漏油故障。
上位机在分别根据图像信息和汽油浓度信息判断出是否存在漏油故障后,一种方式是只要判断出存在漏油故障,则触发报警;另一种方式是,当根据图像信息判断出存在漏油故障,且根据汽油浓度信息也判断出存在漏油故障时,上位机才得出变压器存在漏油故障的检测结果。优选采用后一种实施方式,判断结果的准确性更高。
本发明使用了图像检测以及气体浓度检测方法的融合,大大提高了检测变压器是否漏油的准确性。使用变电站巡检机器人代替人工巡检,可以有效地提高巡检质量、降低人工劳动强度;恶劣天气下代替人工巡视,降低人工安全风险;基于变电站巡检机器人全自主检测设备状态,实现无人值守。利用机器人进行变电站设备巡检,可通过自动化的作业手段降低劳动强度,提升巡检效率,统一的检测分析流程保证巡检质量。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种基于图像和气味的变压器漏油故障检测系统,其特征在于,包括智能巡检机器人和上位机,智能巡检机器人上搭载有摄像头和气体传感器,所述摄像头用于在智能巡检机器人巡检变电站的过程中,采集变压器的图像信息,所述气体传感器用于在智能巡检机器人巡检变电站的过程中,采集变压器的汽油浓度信息,所述上位机用于接收摄像头采集的图像信息和气体传感器采集的汽油浓度信息,并根据图像信息和汽油浓度信息判断变压器是否存在漏油故障。
2.根据权利要求1所述的基于图像和气味的变压器漏油故障检测系统,其特征在于,智能巡检机器人包括通信模块和控制模块,气体传感器和摄像头均与控制模块连接,分别通过该通信模块将汽油浓度信息和图像信息传输给上位机。
3.根据权利要求1所述的基于图像和气味的变压器漏油故障检测系统,其特征在于,还包括报警器,上位机在判断出存在漏油故障时触发报警器发出报警信号。
4.根据权利要求1所述的基于图像和气味的变压器漏油故障检测系统,其特征在于,所述摄像头为单目摄像头。
5.根据权利要求1所述的基于图像和气味的变压器漏油故障检测系统,其特征在于,当根据图像信息判断出存在漏油故障,且根据汽油浓度信息也判断出存在漏油故障时,上位机才得出变压器存在漏油故障的检测结果。
6.根据权利要求1所述的基于图像和气味的变压器漏油故障检测系统进行漏油故障检测的方法,其特征在于,包括以下步骤:
定时或不定时驱使智能巡检机器人在变电站内自行走;
在智能巡检机器人行走过程中,摄像头采集变压器的图像信息,并传输给上位机,气体传感器采集变压器的汽油浓度信息并传输给上位机;
上位机接收摄像头采集的图像信息和气体传感器采集的汽油浓度信息,并根据图像信息和汽油浓度信息判断变压器是否存在漏油故障。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,当根据图像信息判断出存在漏油故障,且根据汽油浓度信息也判断出存在漏油故障时,上位机才得出变压器存在漏油故障的检测结果。
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,摄像头采集图像信息的同时,气体传感器采集变压器汽油浓度信息。
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